Dokumentenidentifikation |
DE3615851C2 12.10.1989 |
Titel |
Einphasenmotor |
Anmelder |
Wilo-Werk GmbH & Co Pumpen- und Apparatebau, 4600 Dortmund, DE |
Erfinder |
Hahn, Martin, 4600 Dortmund, DE; Strelow, Günter, 4630 Bochum, DE |
Vertreter |
Cohausz, W., Dipl.-Ing.; Knauf, R., Dipl.-Ing.; Cohausz, H., Dipl.-Ing.; Werner, D., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Redies, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 4000 Düsseldorf |
DE-Anmeldedatum |
10.05.1986 |
DE-Aktenzeichen |
3615851 |
Offenlegungstag |
12.11.1987 |
Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
12.10.1989 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
12.10.1989 |
IPC-Hauptklasse |
H02K 17/04
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IPC-Nebenklasse |
H02K 5/22
H02K 11/00
H01R 29/00
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Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft einen Einphasenmotor, insbesondere für Pumpen oder Lüfter, der an mindestens zwei unterschiedliche Spannungen anschließbar ist und für jede Spannung einen an diese angepaßten Kondensator aufweist, der zu den Hauptwicklungen des Motors parallel und zu den Hilfswicklungen in Reihe geschaltet ist. Die Anschlußleitungen (5) der Wicklungen (1-4) sind zu einer mehrpoligen Anschlußvorrichtung (6) geführt, an deren Kontakte (a-g) ein erster mehrpoliger Stecker (7) anschließbar ist, von dem zwei Kontakte (a', b') mit einem für eine niedrige Spannung ausgelegten Kondensator (8) verbunden sind. Mindestens ein zweiter mehrpoliger Stecker (10) ist vorgesehen, von dem zwei Kontakte (a'', b'') mit einem für eine hohe Spannung ausgelegten Kondensator (11) verbunden sind. Die Stecker (7, 10) weisen zwischen den Kontakten leitende Verbindungen (9, 12) auf, die beim ersten Stecker (7) die Hauptwicklungen (1, 2) als auch die Hilfswicklungen (3, 4) jeweils zueinander parallel und beim zweiten Stecker (10) jeweils zueinander in Reihe schalten.
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Beschreibung[de] |
Die Erfindung betrifft einen Einphasenmotor nach dem
Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 2.
Um einen Einphasenmotor an unterschiedlichen
Betriebsspannungen sicher betreiben zu können, sind
unterschiedliche elektrische Schaltungen der stromführenden
Komponenten des Einphasenmotors nötig. Diese elektrische
Schaltung sollte, insbesondere bei Handhabung durch
ungeschultes Bedienungspersonal, verwechselungssicher für
unterschiedliche Betriebsspannungen umschaltbar sein.
Aus DE-AS 28 21 253 ist eine Anlaßvorrichtung für
einen Einphasen-Asynchronmotor bekannt, bei der
Kontakte K1 bis K10 die Verbindung zwischen der
Anschlußvorrichtung für die Haupt- bzw. Hilfswicklung 20
bzw. 21 und dem mehrpoligen Stecker 1 herstellen. Der
Kondensator 23 ist über die Kontakte K7, K6 bzw. K8, K6
in Reihe zur Hilfswicklung 21 und parallel zur
Hauptwicklung 20 geschaltet. Je nach Wahl der
Kontakte (K3, K4, K5) oder (K3, K9, K10) kann dort
zusätzlich ein Anlaufkondensator 24 in Reihe zur
Hilfswicklung 21 und parallel zur Hauptwicklung 20
geschaltet werden. Ferner ist es möglich, über die
Kontakte K6, K7, bzw. K6, K8 den Betriebskondensator 23 je
nach gewünschter Anlaufbedingung für den Einphasenmotor
anzuschließen oder nicht. Somit können also bei dem
bekannten Motor durch Auswahl der Kontakte die
Anlaufbedingungen optimiert werden.
Dieser Motor weist aber den Nachteil auf, das er nur mit
einer Versorgungsspannung betrieben werden kann.
Um einen Einphasenmotor bei zwei unterschiedlichen
Spannungen, insbesondere 110 V und 220 V, verwenden zu
können, ist es bekannt, für jede dieser beiden Spannungen
einen angepaßten Kondensator anzuschließen. Hierbei müssen
ferner interne Schaltungsänderungen vorgenommen werden, um
Reihen- oder Parallelschaltungen der Motorwicklungen
herzustellen. Diese bekannten Motoren weisen entweder einen
Doppelkondensator auf, der durch einen Schalter umschaltbar
ist, oder aber es werden zwei getrennte Kondensatoren
benutzt, wobei einer der beiden Kondensatoren fest
angeschlossen ist und der zweite mitgeliefert wird. Ein
Umschalten geschieht auch hier durch einen Schalter. Diese
bekannten Motoren, die für den Betrieb von Heizungspumpen
verwendet werden, sind bezüglich der Umschaltungseinrichtung
aufwendig in der Herstellung und umständlich zu handhaben.
Der Schalter kann in einer zur jeweiligen Spannung falschen
Stellung betätigt werden, so daß eine solche
Falschhandhabung zu Schäden führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Motor der
eingangs genannten Art so zu gestalten, daß bei einfacher
Herstellung eine leichte und sichere Handhabung bei Anschluß an
unterschiedliche Betriebsspannungen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem solchen Motor erfindungsgemäß durch
die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 genannten Merkmale gelöst.
Ein solcher Einphasenmotor benötigt für das Umschalten zur
entsprechenden Spannung keinen Schalter, so daß
Herstellung, Montage und Handhabung einfach und sicher
sind. Ein Umschalten geschieht allein durch Wechseln des
Kondensators einschließlich des am Kondensator befestigten
Steckers. Der Stecker sorgt aufgrund der in ihm
befindlichen Verbindungen für die richtige Schaltung der
Wicklungen und den richtigen Anschluß des Kondensators.
Es können Serienkondensatoren verwendet werden, und ein
Ändern des Anschlußkastens ist nicht erforderlich. Es
besteht stets eine korrekte Zuordnung von Schaltung und
Kondensator.
Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Lösung führt zu denselben Vorteilen,
wobei ein Wechseln von Kondensatoren nicht erforderlich
ist und der jeweilige erforderliche Kondensator dieses
Doppelkondensators allein durch Umstecken des Steckers
einschließlich der erforderlichen Schaltung erreicht wird.
Auch hier sind im Stecker Verbindungen zwischen den Polen
bzw. Stiften oder Hülsen vorgesehen, so daß die benötigte
Anschlußweise der Kondensatoren erreicht wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltbild eines Einphasenmotors für nur eine
Drehzahl mit einer mehrpoligen
Anschlußvorrichtung (Steckdose);
Fig. 2 das Schaltbild eines Steckers mit zur
Anschlußvorrichtung passenden Stiften oder Hülsen
und einem Kondensator für 110 V Wechselstrom;
Fig. 3 einen Stecker ähnlich Fig. 2, mit anders
angeordneten Verbindungen zwischen den
Steckerpolen als in Fig. 2 und mit einem
angeschlossenen Kondensator für 220 V Wechselstrom;
Fig. 4 ein Schaltbild eines Einphasenmotors, umschaltbar
für zwei Spannungen (110 V und 220 V) und
umschaltbar für zwei unterschiedliche Drehzahlen.
Ein nur mit einer einzigen Drehzahl laufender
Einphasenmotor, insbesondere für Heizungspumpen oder
-lüfter besitzt nach Fig. 1 zwei Hauptwicklungen 1, 2 und
zwei Hilfswicklungen 3, 4, die über Leitungen 5 und
dazwischen befindlichen Verbindungsstellen V in
Magmate-Technik mit einer Anschlußvorrichtung 6
insbesondere in Form einer Steckdose einzeln verbunden
sind.
Die Anschlußvorrichtung 6 weist sieben Kontakte in Form
von Stiften oder Hülsen auf, die mit a bis g bezeichnet
sind. Hierbei ist die Seite U1a der ersten Hauptwicklung 1
mit dem Kontakt d, die Seite U2a der ersten Hauptwicklung
mit dem Kontakt b, die Seite U1b der zweiten Hauptwicklung
2 gemeinsam mit der Seite V1b der zweiten Hilfswicklung
mit dem Kontakt e, die Seite U2b der zweiten Hauptwicklung
mit dem Kontakt f, die Seite V1a der ersten Hilfswicklung
3 mit dem Kontakt c, die Seite V2a der ersten Hilfswicklung
3 mit dem Kontakt a und die Seite V2b der zweiten
Hilfswicklung 4 mit dem Kontakt g verbunden. All diese
Verbindungsleitungen 5 laufen über die genannten
Verbindungsstellen V.
In diese Anschlußvorrichtung 6 ist ein Stecker 7 mit seinen
Stiften oder Hülsen steckbar, die Kontakte a&min; bis g&min;
bilden. An den Kontakten a&min; und b&min; ist ein Kondensator 8
angeschlossen, der für 110 V Wechselstrom ausgelegt ist.
Die Kontakte dieses Steckers sind wie folgt miteinander
durch Leitungen 9 oder Brücken verbunden: a&min; mit g&min;, b&min;
mit f&min;, und c&min; mit e&min; und d&min;.
Wird ein solcher Stecker 7 in die Anschlußvorrichtung 6
eingesteckt, so erfolgt eine Schaltung der Wicklungen
miteinander in der Weise, daß die Hauptwicklungen 1, 2zueinander parallel geschaltet sind, die Hilfswicklungen
3, 4 zueinander parallel geschaltet sind und beide
Hauptwicklungen parallel zu beiden Hilfswicklungen liegen,
wobei der Kondensator 8 parallel zu den Hauptwicklungen
und in Reihe zu den Hilfswicklungen angeschlossen ist.
Bei dieser für 110 V vorgesehenen Schaltungsweise als auch
bei der folgenden für 220 V vorgesehenen Schaltungsart
liegt die Phase bei der Anschlußvorrichtung 6 an dem
Kontakt e und der Nulleiter an dem Kontakt b.
Soll der Elektromotor nicht mit 110 V, sondern mit 220 V
Wechselstrom betrieben werden, so wird der Stecker 7
abgezogen und statt dessen der in Fig. 3 dargestellte
Stecker 10 in die Anschlußvorrichtung 6 eingesteckt. Dieser
Stecker 10 weist die Kontakte bzw. Stifte oder Hülsen a&min;&min;
bis g&min;&min; auf, wobei an den Kontakten a&min;&min; und b&min;&min; ein an 220 V
angepaßter Kondensator 11 angeschlossen ist und die
Kontakte c&min;&min; und g&min;&min; miteinander verbunden sind als auch die
Kontakte d&min;&min; und f&min;&min; eine Verbindung bzw. Leitung 12
miteinander aufweisen. Diese zu den Leitungen des Steckers
7 unterschiedlichen Verbindungen 12 führen dazu, daß bei
eingestecktem Stecker 10 die Wicklungen in der Weise
geschaltet sind, daß die Hauptwicklungen 1, 2
hintereinander in Reihe liegen, die Hilfswicklungen 3, 4
hintereinander in Reihe liegen und beide Hauptwicklungen
parallel zu beiden Hilfswicklungen geschaltet sind, wobei
der Kondensator 11 in Reihe zu den Hilfswicklungen und
parallel zu den Hauptwicklungen liegt.
Die in den beiden Steckern 7, 10 befindlichen Verbindungen
bzw. Leitungen 9, 12 oder Brücken führen somit dazu, daß
die Haupt- und Hilfswicklungen zueinander entsprechend der
gewünschten Spannung geschaltet sind.
Statt zweier Stecker 7, 10 mit daran angeschlossenen
Kondensatoren 8, 11 kann auch ein Doppelkondensator
verwendet werden, so daß sich zwei Kondensatoren in einem
Gehäuse, in einer Hülle oder einem Behälter befinden. Diese
beiden Kondensatoren sind dann mit einem einzigen Stecker
verbunden, der allein durch Umstecken, d.h. durch eine
unterschiedliche Drehstellung, den jeweils erforderlichen
Kondensator anschließt und die jeweilig gewünschte
Schaltung der Wicklungen in der obengenannten Art erzeugt.
In gleicher Weise können auch mehr als zwei Kondensatoren
mit je einem Stecker für mehr als zwei unterschiedliche
Spannungen vorgesehen sein als auch können mehr als zwei
Kondensatoren in einer einzigen Hülle oder einem einzigen
Behälter angeordnet werden, wobei diese gemeinsam an einem
einzigen Stecker angeschlossen sind, der wiederum in
verschiedenen Stellungen eingesteckt werden kann.
In einer weiteren, in Fig. 4 dargestellten Alternative ist
der Einphasenmotor mit zwei Drehzahlen betreibbar. Die
Haupt- und Hilfswicklungen sind in Fig. 4 mit denselben
Bezugszeichen 1 bis 4 versehen wie in Fig. 1, und statt
einer Anschlußvorrichtung 6 besteht ein erster Schalter
S1 für ein Umschalten der zwei Spannungen 110 V und 220 V,
wobei der Schalter S1 aus insgesamt fünf mechanisch
miteinander verbundenen Einzelschaltern S1a, S1b, S1c, S1d,
S1e besteht, die durch ihr Umschalten für die höhere
Drehzahl für die beiden Spannungen von 110 V und 220 V die
beiden obengenannten Schaltungen erreichen und für die
niedrigere Drehzahl die folgenden Schaltungen:
Bei 110 V sind die beiden Hauptwicklungen 1, 2 zueinander
parallel geschaltet, die beiden Hilfswicklungen 3, 4
zueinander parallel geschaltet, der an 110 V angepaßte
Kondensator 8 parallel zu beiden Hauptwicklungen 1, 2, und
beide Hauptwicklungen liegen mit ihrer parallelen Schaltung
in Reihe zu der parallelen Schaltung der beiden
Hilfswicklungen 3, 4. Bei 220 V liegen alle Hilfswicklungen
3, 4 und Hauptwicklungen 1, 2 hintereinander in Reihe, und
der an 220 V angepaßte Kondensator 11 liegt parallel zu
beiden Hauptwicklungen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 läßt sich so verändern,
daß mehr als zwei Drehzahlen erreichbar sind und der Motor
an mehr als zwei Spannungen angeschlossen werden kann. Auch
können die unterschiedlichen Schaltungsarten statt durch
Schalter durch unterschiedliche Stellungen eines oder
mehrerer Stecker erreicht werden.
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Anspruch[de] |
- 1. Einphasenmotor, insbesondere für Pumpen oder Lüfter, mit
einer Hauptwicklung (1, 2), einer Hilfswicklung (3, 4)
und einem Kondensator (8, 11), der parallel zur
Hauptwicklung (1, 2) und in Reihe zur Hilfswicklung (3,
4) geschaltet ist, wobei Anschlußleitungen (5) der
Wicklungen (1-4) zu einer mehrpoligen Anschlußvorrichtung
(6) geführt, an deren Kontakte (a-g) ein mehrpoliger
Stecker (7, 10) anschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei
unterschiedlichen Betriebsspannungswerten zugeordnete
Stecker (7, 10), vorgesehen sind, die jeweils zwei
Kontakte (a&min;, b&min;; a&min;&min;, b&min;&min;), die mit dem für den jeweiligen
Spannungswert ausgelegten Kondensator (8, 11) verbunden
sind und zwischen den Kontakten (a&min;, b&min;; a&min;&min;, b&min;&min;) leitende
Verbindungen (9, 12) derart aufweisen, daß bei dem den
niedrigeren Spannungswert zugeordneten Stecker (7) die
Hauptwicklungen (1, 2) und die Hilfswicklungen (3, 4)
jeweils zueinander parallel und bei dem dem höheren
Spannungswert zugeordneten Stecker (10) jeweils
zueinander in Reihe geschaltet werden.
- 2. Einphasenmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Stecker in jeweils unterschiedlichen
Betriebsspannungswerten zugeordneten ersten und zweiten
Stellungen in die Anschlußvorrichtung (6) derart
einsteckbar ist, daß in der ersten Stellung mit dem für
den niedrigeren Betriebsspannungswert ausgelegten
Kondensator (8) verbundene Kontakte (a&min;, b&min;) und in der
zweiten Stellung mit dem für den höheren
Betriebsspannungswert ausgelegten Kondensator (11)
verbundene Kontakte (a&min;&min;, b&min;&min;) angeschlossen sind, wobei
der Stecker zwischen den Kontakten leitende Verbindungen
aufweist, die in der ersten Stellung die Hauptwicklung
(1, 2) und die Hilfswicklung (3, 4) jeweils zueinander
parallel und in der zweiten Stellung jeweils zueinander
in Reihe schalten.
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Patent Zeichnungen (PDF)
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